Что такое технология саморазвертывающегося четырехкратного моделирования (SAQP)?

Мультипаттернинг - это метод преодоления литографических ограничений в производстве чипов.Многообразное моделирование позволяет производителям микросхем изображать конструкции микросхемы на 20 нанометров и ниже.

В целом, мультипаттернинг имеет две основные категории: разделение высоты и расстояния.расстояния включают саморазвернутые двойные модели (SADP) и саморазвернутые четырехкратные модели (SAQP). Как разделение высоты, так и разрывные методы могут распространяться на восьмикратный рисунок.

Первый тип, разделение тональности, используется в основном в логике.двойной рисунок почти всегда относится к лито-эч-лито-эч-лито-эч (LELE) процесса расщепления пичаВ производстве пластинок LELE требует двух независимых литографических и гравировочных этапов для определения одного слоя.LELE может быть дорогостоящим, поскольку он удваивает этапы процесса в литографии.

Первоначально этот метод разделяет макеты, которые не могут быть напечатаны одной экспозицией, на две маски с меньшей плотностью.Это формирует два более грубых шаблонаОни объединены и перекрыты, чтобы обеспечить более тонкое изображение на вафере.

LELE (т.е. двойная схема) создает новые требования к планировке, физической проверке и отладке для дизайнеров.цвета присваиваются слоям маски на основе требований расстояния. слои маски сегментируются или распадаются на два новых слоя от первоначальной рисованной планировки.

Ключевое решение в методологии заключается в том, хотят ли дизайнеры следовать "бесцветному" потоку дизайна.выбор из нескольких вариантов разложенияКонечно, любой проектный процесс требует компромиссов.

На 20-нанометровом узле литейные заводы используют несколько различных потоков проектирования двойного рисунка.Один из наиболее распространенных потоков на самом деле не требует от команды дизайнеров разложить его слои на два цветаОднако в некоторых случаях дизайнеры могут захотеть знать, каково назначение цвета.

Между тем, на 10 нм узле производителям микросхем может потребоваться перейти к другой технике разделения звуковой частоты - тройному рисунку.LELELE похож на LELEПри изготовлении пластинок LELELE требует трех независимых литографических и гравировочных этапов для определения одного слоя.

В дизайне тройной обработки требуется разбить исходный слой на три маски.С внешнего вида тройное моделирование может показаться безобиднымПостроение программных алгоритмов EDA для автоматического расщепления, окрашивания и проверки слоев с тройным рисунком является проблемой.Нарушение тройного шаблона может быть очень сложным., и отладка может быть сложной.

Между тем, расстояния являются второй основной категорией многообразных моделей.SADP/SAQP ранее использовался для расширения NAND флэш на 1xnm узел и теперь входит в логическое поле.

SADP - это форма двойного моделирования.Процесс SADP использует один шаг литографии наряду с дополнительными шагами осаждения и гравировки для определения особенностей, подобных расстояниямВ процессе SADP, первый шаг состоит в том, чтобы сформировать мандрели на подложке. Затем слой осаждения покрывает рисунок.верхняя часть подвергается химической механической полировке (CMP).

SAQP - это по существу два цикла технологии двойного моделирования боковых расстояний. Простые шаблоны, включая вспышки или finFET, выполняются в SADP или SAQP. В этом методе,Сначала образуются параллельные линии.В то же время металлические слои в DRAM и логических чипах более сложны и не могут быть достигнуты с помощью SADP/SAQP. Эти металлические слои требуют LELE.Гибкость проектирования SADP/SAQP также ниже, чем LELE, в то время как технологии типа LELE требуют обработки с помощью шаблонов.

SAQP - это сокращение от Self-Aligned Quadruple Patterning.

Согласно имеющейся информации, самая широко используемая методика - самовыравнивание четырехмерных рисунков (SAQP) для рисунков с диапазонами, меньшими, чем 38 нм.ожидается достижение высоты до 19 нмПо сути, он объединяет несколько этапов процесса и использовался при моделировании плавников FinFET и 1X DRAM. Эти этапы, как показано на рисунке 1,позволяет линиям, изначально проведенным на расстоянии 80 нм, получать линии, расположенные на расстоянии 20 нм друг от друга (эффективно достигая разрешения 10 нм)Это имеет значение, поскольку он намного превосходит разрешение любого литографического инструмента массового производства, включая EUV (который достигает разрешения 13 нм).

Процесс естественным образом разделяет элементы на три группы: ядро, оболочку и границу (см. рисунок 2).граница образует сетку, которая также должна быть разделенаПоэтому процесс SAQP должен завершаться литографическим этапом, который разрезает или обрезает ранее определенные оболочки и граничные черты.ядро и граница.

В другом варианте процесса SAQP (см. рисунок 3), особенности оболочки на самом деле являются оставшимся первым материалом расстояния, в то время как ядро и граница являются разными материалами,либо субстрат, либо материал для заполнения пробелов,Следовательно, они представлены различными цветами на рисунке 2. Тот факт, что это разные материалы, означает, что они могут быть выборочно выгравированы.Это открывает возможности для достижения некоторых сложных моделей.

Особенно полезным применением является сочетание характеристик минимального толщины и 2x минимального толщины.5Одной из особенно сложных комбинаций являются линии минимальной высоты с 2x минимальными прерываниями высоты (см. Рисунок 4, слева).Дифракционный рисунок прерываний гораздо слабее, чем у самих линий, потому что они занимают гораздо меньшую площадьИх производительность также ухудшается гораздо быстрее при дефокусировании.С другой стороны, посредством выборочного гравирования, черты маски могут проходить через промежуточные линии (см. рисунок 4, справа).Это значительно упрощает резку и избегает потенциальных ошибок размещения края, которые могут возникнуть при резке отдельно в двух местах.

Для селективного гравирования необходимы три маски - одна для определения отдельных областей A/B, вторая маска для селективного гравирования A и третья маска для селективного гравирования B.Селективное гравирование (в сочетании с SAQP) также позволяет иметь большие допущения перекрытия и минимальное количество масок., что позволяет комбинировать минимальный тонкость линии и прерывания в два раза меньше минимального тонкости линии, что облегчает обработку многообразных моделей.

В целом, все процессы саморазвертывания многообразных моделей включают следующие этапы:

1. Отпечатываю следы мандрола.
2. Растущие боковые стены на напечатанных узорах мандри.
3. Удаляю рисунки мандри.
4. Разработка окончательных изготовленных узоров между боковыми стенами.
5. Добавление диэлектрических блоков для достижения желаемого расстояния между концами в конечной цели.

6. По мере продвижения к более продвинутым технологическим узлам, формирование критических металлических слоев с более агрессивным уровнем, например, 32 нанометра,становится чрезвычайно сложнымОбычно в этих BEOL слоях создаются траншеи, которые затем заполняются металлом на финальном этапе металлизации.добавляются вертикальные блокирующие слои, перпендикулярное траншеям, образуя небольшие металлические промежутки между концами.

   В отрасли рассматривались различные варианты моделирования наиболее агрессивных слоев и блоков BEOL.Один из вариантов - комбинировать литографию погружения с тем, что известно как металлическая линия самовыравнивающийся четы